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| フォルミカ・トランコルム | |
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| フォーミカ トランコルムワーカー | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 動物界 |
| 門: | 節足動物 |
| クラス： | 昆虫類 |
| 注文： | ハチ目 |
| 家族： | アリ科 |
| 亜科: | アリ科 |
| 属: | フォルミカ |
| 種： | F. トランコルム
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| 二名法名 | |
| フォルミカ・トランコルム ファブリキウス、1804
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フォルミカ トランコルムは、フォルミカ属の木材アリの一種です。中央ヨーロッパや日本を含む世界中のさまざまな場所に分布しています。働きアリの体長は 3.5 ～ 9.0 mm で、小さな毛で全身が覆われているのが特徴です。他のすべてのアリと同様に、フォルミカ トランコルムは真社会性アリであり、その目特有の多くの協力行動を示します。コロニーは、女王アリが 1 匹いる一夫一婦制か、女王アリが多数いる一夫多妻制のいずれかであり、これら 2 種類のコロニーは多くの特徴が異なります。
分布と生息地
F. truncorumは、日本北部、ジュラ山脈、イタリアからノルウェーにかけての多くの地域など、世界中の多くの場所に生息しています。コロニーは一夫多妻制、または多くの場合多巣性（1つのコロニーが複数の巣を占有する）であり、森林の境界地域に広がっており、アリは木の切り株に巣を作ります。[1] [信頼できない情報源? ]
形態学
F. truncorumアリは、灰褐色の腹部と明るい黄赤色の頭部および胸部が特徴です。小型の働きアリは通常、より暗い色をしています。体全体を覆う小さな直立した剛毛によって、他のフォルミカ属の種と区別できます。働きアリのサイズは 3.5 ～ 9.0 mm です。[2]
行動
真社会性
F. truncorumは、真社会性昆虫の大部分を含む膜翅目昆虫の一種である。 F. truncorum は、真社会性特有の特徴をいくつか示している。共同で幼虫を育てるが、これはメスの幼虫に一種の「生命保険」を提供すると考えられている。[3]メスが子育ての過程で死んだ場合、他のメスがメスに代わって幼虫の子育てを終える。この協力の価値は、コストを正当化するかもしれない。真社会性のもう一つの特徴は、種の中に特定の階級が進化していることであり、その中には不妊の種もある。[3] F. truncorumの階級には、生殖のみを目的とする雄アリ、婚姻飛行後に羽を脱ぎ捨てる女王アリ、専門の作業に応じて大きさが変わる不妊の働きアリなどがある。[4]
真社会性行動は、一夫一婦制のコロニー内での血縁選択の結果として進化したと考えられている。複数回交配するコロニーでは、兄弟間の血縁関係は低下し、コロニー内での利他的行動の利益は減少する。一夫一婦制のコロニーでのみ、コロニー内の個体間の血縁関係は高いままであり、ハミルトンの法則によって真社会性の利益が正当化される可能性がある。[3]
クチクラ親族認識
真社会性の進化に必要な血縁選択には、種の近縁種がお互いを認識できるようにするシグナルが必要である。研究[5]によると、F. truncorumでは、このシグナルは各アリのクチクラにある炭化水素プロファイルである可能性がある。これらの炭化水素鎖をさらに調べたところ、多くが 34 炭素より長い鎖を含むことがわかった。クチクラ間には、同じコロニーのメンバーを認識するのに十分な類似性がある一方で、コロニー間で区別できるほど多様性がある。[6]遺伝的に類似したアリは炭化水素プロファイルが類似しており、この類似性を通じて血縁種がお互いを認識できる可能性がある。研究では、クチクラの炭化水素プロファイルと特定のコロニーの分散傾向の間に相関関係があることが示されている。[7]
採集
真社会性アリの社会的な区分により、特定の任務を割り当てられた集団のサブセットを作成することができ、これは採餌を含むさまざまなタスクに適用できます。採餌には通常、小さな食料貯蔵庫の発見が含まれますが、その中には永続的で信頼できるものもあれば、非常に一時的なものもあります。この信頼性の違いにより、F. truncorumの採餌アリは特定のタスクを持つ 2 つのグループに分かれます。[8] 1 つのグループは信頼できる場所を巡回し、もう 1 つのグループは空の食料貯蔵庫をスキャンして新しい食料源を探します。新しい食料源を発見すると、採餌アリは巣から仲間を募集し、すでに外にいる採餌アリは募集しません。募集された採餌アリのすべてが巣に食料を持ち帰るわけではないため、一部は場所の防衛のために募集されていると考えられます。[要出典]
F. truncorumの採餌習性は、採餌エリアの近くに餌を置き、アリが追加の働きアリを募集して餌を巣に運ぶ能力を観察することによっても観察されました。この募集プロセスは単純な方法で行われ、餌を発見した働きアリが餌と巣を繋ぐフェロモンの道を残し、追加の働きアリがこの道の匂いを感知してたどります。現在追加の餌へと続いている道には、より最近に残されたフェロモンの道があり、また複数のアリがフェロモンを撒くため匂いが強くなる可能性が高く、働きアリは最新で最も強い道をたどることで餌源の方向の変化に素早く反応できます。F . truncorum は、明るいところでは道をうまくたどることができますが、暗闇ではそうではないという興味深い採餌能力の特性を示しています。[9]これは、フェロモンの道に加えて視覚的な要素があることを示唆していますが、これは完全には理解されていません。
性比の対立
F. truncorumの研究では、女王蜂の交尾回数に応じて性比が雌偏りまたは雄偏りに変化することが示されています。 [10]女王蜂が単独で交尾する場合、働き蜂間の血縁関係は高いままであり、性比は雌偏りになります。これは、雌が潜在的な子孫よりも自分の姉妹とより血縁関係にあるという、半二倍体性によって起こると考えられています。兄弟間の血縁関係が増すと、働き蜂の雌が性比を有利に傾けます。女王蜂が複数回交尾する場合、兄弟間の血縁関係は失われ、女王蜂が性比を制御できるため、性比は雄偏りになります。[引用が必要]
フィットネスへの影響
平均して、複数回交配した女王蜂は、単独交配した女王蜂よりも適応度が 37% 高い[11] 。単独交配した女王蜂が集団内に留まるのは、複数回交配の利点が、捕食の増加や病気の伝染のリスクのコストとバランスが取れているからではないかと提案されている。また、集団内で複数回交配する女王蜂の数が増えるにつれて、複数回交配の利点も減少する。別の可能性として、一部の女王蜂は 2 番目の配偶者を見つけることができず、単独交配のままであるということが示唆されている。[引用が必要]
女性優先
F. truncorumでは、2 匹のオスの子孫を生ませる能力を比較すると、2 匹のうちの 1 匹が一貫してより多くの子孫を生むことが観察されました。[12]それにもかかわらず、一方のオスが他方よりも特に子孫を多く生ませる能力に優れているという考えを裏付ける証拠はありませんでした。これは、メスが別々のオスから異なる量の精子を蓄えることができ、その結果、1 匹のオスが著しく多くの子孫を生むことになることを示しています。[要出典]
一夫一婦制のコロニーと一夫多妻制のコロニー
リソースの割り当て
F. truncorumアリの新しい生殖個体の形成に対する資源配分は、コロニーの生産性と交配構造を測定することによって、一夫一婦制コロニー間で比較された。 [13]生産性が高い一夫一婦制コロニーは余剰資源を持ち、これらの余剰資源をより多くの生殖個体の形成に投資した。一夫一婦制コロニーは、通常、成体働きアリ 1 匹あたりの有性生殖アリの比率が高かった。余剰資源がある場合、多妻制コロニーはより多くの生殖個体の形成に投資しなかった。これは、生殖個体の形成に対する資源の配分が働きアリによって制御されていることを示す。[引用が必要]
分散多型
F. truncorumの遺伝的集団構造と社会遺伝学的組織は、集団間の対立遺伝子頻度の差と、コロニー集団の異なるサブセット間の血縁関係の推定値を使用して、一夫多妻制と一夫多妻制のコロニー間で比較されました。 [14]亜集団間の対立遺伝子頻度の差は一夫多妻制のコロニーでは有意でしたが、一夫多妻制のコロニーの亜集団間では検出されませんでした。これは、一夫多妻制のコロニーには異なる遺伝的背景を持つ複数の生殖雌がいると予想され、それが集団を構成する働き蜂の対立遺伝子頻度の差につながるため、理にかなっています。また、一夫多妻制のコロニーでは通常、女王蜂は雄の配偶者と血縁関係にありますが、一夫多妻制のコロニーではそうではなく、2つのタイプ間で分散に違いがあることを示唆しています。このデータに基づくと、一夫多妻制のコロニーは分散が限られており、通常はコロニー内で交配しますが、一夫一婦制のコロニーは異系交配と高度な分散に依存しています。[引用が必要]
分散する傾向もオスとメスで異なり、その主な影響は、分散する傾向が低いメスはコロニーに留まり、一夫一婦制から一夫多妻制に移行する可能性が高くなることです。[15]メスがコロニーを離れる能力はコロニーの生理学的条件によって左右され、脂肪を多く蓄えた大型のメスは優先的に分散しますが、小型のメスは留まる可能性が高くなります。オスの分散もサイズによって決まり、両性の場合、一夫一婦制のコロニーでは分散が大きいほど大型のオスとメスが生まれます。[要出典]
産まれた女王蜂の大きさに大きなばらつきがある場合、一夫一婦制のコロニーは長期間一夫一婦制を維持できない可能性が高い。なぜなら、より小さな娘蜂が残って多妻制のコロニーを形成するからである。これに対抗するために、一夫一婦制のコロニーで産まれた女王蜂は頻繁に大型でなければならない。女王蜂の大きさの遺伝率に関する研究では、娘蜂が母親から受け継ぐ大きさにはかなりの遺伝率があることが示されており、一夫一婦制のコロニーではより大きな女王蜂が産まれ、分散して独立したコロニーを形成することが予測できる。[16]
単一植民地主義
女王蜂と雄蜂の血縁関係を比較するとわかるように、一夫多妻制のコロニーは巣の中で交尾するのが一般的である。その結果、繁殖はごく限られた分散によって行われ、女王蜂は主巣から出芽して大きな多妻制のコロニーを形成する。これは通常、巣仲間同士の血縁関係が高く、コロニー内での遺伝子構造化も進むが、フィンランドのF. truncorumの巣はこれとは異なる行動をとることが観察された。[17]これらの巣は、季節に応じて、冬眠期の巣と繁殖期の巣の間を移動する。巣に印を付け、マイクロサテライトを使用することで、研究者らはこれらのコロニーの巣仲間同士の血縁関係がほぼゼロであることを発見した。これは、働き蜂が遺伝的に異なる巣の間を移動するF. truncorum が単一コロニー集団を形成できることを示している。 [要出典]
仲間や血縁者の認識
一夫一婦制のコロニーと一夫多妻制のコロニーは、巣仲間の認識と女王の養子縁組に対する反応に違いがあることがわかっています。一夫一婦制のコロニーは巣仲間でないメスを差別し、養子縁組しませんが、一夫多妻制のコロニーははるかに受け入れやすいです。[18]しかし、一夫一婦制のコロニーは完全に閉鎖的ではなく、メスの分散率が高く、巣内繁殖が少ないため、女王が1匹という状態を維持しています。一夫多妻制のコロニーは巣仲間でないメスを養子縁組する可能性が高いですが、女王のほとんどは依然としてコロニー内の養女から生まれています。[要出典]
参考文献
- ^ “Formica truncorum - AntWiki”.
- ^ “JAnt: 種: Formica truncorum”.
- ^ abc Davies, NB, Krebs, JR, & West, SA (2012).行動生態学入門（第4版）。オックスフォード：Wiley-Blackwell。
- ^ 「アリ科のカースト」.
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外部リンク
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